变流器故障率下降100% 双馈机组技改筑牢安全“防火墙”

今年年初，业内首个全风场级双馈机组电气及控制策略技改项目实现顺利交付，据项目业主反馈，自全场并网至今，整机故障同比下降80%以上，变流器故障率同比下降100%，达成了安全性与可靠性提升的改造初衷。

变流器故障频发，引发安全风险

内蒙某49.5MW风电场安装多台1.5MW/82型双馈机组，由于机组在设计理念和配套件技术上存在瑕疵，运行年份超过10年后，变流器故障频发，对机组的安全运行和可利用率造成不利影响。

基于安全运行为首要目标，该项目业主提出了机组系统性技术改造的具体要求。

深入现场，理清症结

金风慧能技术专家经过实地调研分析，得出以下结论：

1、原机组将变流器置于机舱内的设计布局和主控程序的逻辑缺陷，是导致机组稳定性差的主要原因。

2、机舱内环境温度高、空间狭小、可燃物及设备密集；机舱罩壳为树脂材料，无阻燃功能，一旦变流器短路失火，会使事故扩大，引发机组整体烧毁。

3、变流器上置于机舱内，发生故障后需要登机处理，增加了劳动强度和安全风险。

综上，如果仅对原有变流器进行修复或更换，无法彻底解决问题，必须通盘考虑，从主控和变流系统入手，软硬件改造相结合，才能从根本上解除安全隐患。

多管齐下，标本兼治

主控程序升级

对现有主控程序进行优化升级，以解决主控与变流的通讯问题；同时优化安全控制策略及整机发电性能，升级后的主控系统亦具备故障电压穿越功能。

主控接入金风SCADA系统

将技改后的主控接入金风SCADA系统，满足调度系统对风电场的控制管理（AGC、AVC、单机数据上传）及接入集控中心。

▲ 金风中央监控系统界面

变流器下置安装

停用原有变流器，新增一套全新的1.5MW变流器置于塔基，敷设新的动力电缆，对二次回路进行优化设计。

辅助系统安装调整

更换发电机编码器及新增编码器信号电缆；二次控制回路调整；机舱电缆连接优化；塔基环控优化等。

交付60天

巡检效率与管理水平显著提升

在技改交付满60天后，金风组织专人对该风电场的现场人员进行了回访。

运行检修班班长张工（化名）表示，技改完成至今，除了故障率大幅下降以外，日常巡检的效率和安全系数也得到有效提升。

以往，如果变流器发生故障，就需要现场的检修员攀爬至机舱内进行故障排查和修复，处理时间长，劳动强度大，且存在登高作业风险。现在，不仅故障次数明显下降，对变流器进行日常维护时，在地面即可完成全部操作，简单易行。

▲ 金风能量管理平台

该风电场的中控室负责人表示，升级为功能更加完备的金风SCADA中控系统以后，可兼容金风能量管理平台和集控系统，具备各类数据查询和统计功能，使得机组的数据监控和精细化管理水平获得全面提升。

真正实现了运筹帷幄之中，现场全局掌控。

据不完全统计，全国范围内，与该风电场同型号的机组数量为8000余台，都不同程度存在安全性和可靠性不足的缺陷，是威胁电力生产安全的共性问题。

因此，该技改项目为同类风电场改造提供了典型范例；该技改方案的推广和实践，必将助力我国新能源电力企业的安全生产，更好地服务于国家能源安全战略。